学习目标

1.了解柴油机进、排气系统的结构和工作原理

2.掌握增压器、中冷器等机件的检测方法

基础知识

1.进气系统概述

进气系统的作用包括提供清洁空气，并保证进气量满足发动机实际需要；将新鲜空气均匀充分地分配到各个气缸中。进气系统主要元件包括空气滤清器、进气管、增压器和进气歧管等。康明斯ISM发动机进气系统如图6-22所示。

（1）空气滤清器（图6-23） 空气滤清器作用是滤除空气中的杂质和灰尘，保证进入气缸空气的清洁；降低进气噪声。空气滤清器类型有油浴式空气滤清器和纸滤芯空气滤清器两种。其中纸滤芯空气滤清器应用普遍；油浴式空气滤清器用于环境空气沙尘较多的恶劣使用条件。

（2）增压器 将空气预先压缩后供入气缸，以提高空气密度、增加进气量，从而提高发动机功率和燃油经济性。

增压器结构如图6-24所示。废气驱动涡轮旋转，涡轮带动同轴安装的压气机叶轮一起旋转，新鲜空气被从压气机入口吸入，加压后的空气通过叶轮外圆周的出口流出、进入进气歧管。

图6-22 康明斯ISM发动机进气系统

图6-23 空气滤清器结构

废气旁通阀，用于增压控制。其结构如图6-25所示。增压后压力作用于气膜的右侧。当压气机压力较低时，膜片左侧的弹簧力大于膜片右侧的压力、膜片处于右位，排气旁通阀关。当增压压力大于弹簧力时、膜片左移，排气旁通阀开，部分废气直接排入排气管，这就控制了增压压力和涡轮机转速。废弃旁通阀控制了进气压力不至于过高。

图6-24 增压器结构

增压器上有进油管，来自主油道的机油润滑和冷却增压器轴和轴承。增压器回油管将润滑后的机油送回油底壳。

（3）中冷器 中冷器是个热交换器，它为压缩后温度较高的空气降温、提高进气密度和充气量。由于冷却方式不同，中冷器分为空-空中冷器和水冷型中冷器两种。图6-26为目前重型柴油机普遍应用的空-空中冷器，它以环境空气作为传热介质、实现增压后的空气与周围空气的热交换。

图6-25 废气旁通阀

2.排气系统概述

排气系统（图6-27）的作用是减小阻力和降低噪声，将废气排入大气。一些柴油机的排气管上设置有蝶阀。排气制动打开时，蝶阀关闭、增大发动机的制动力。国Ⅳ排放的柴油机，排气系统中加装有后处理器、颗粒捕捉器PDF/D0C/P0C等，负责对污染物进行处理。

图6-26 中冷器

图6-27 排气系统

实际操作

1.空-空中冷器检测（康明斯ISM柴油机）(www.daowen.com)

（1）泄漏测试（图6-28） 要检查空-空中冷器或集气管有无裂纹，从空-空中冷器上拆下进气软管和出气软管。不必将空-空中冷器从底盘上拆下。为了避免某个堵头在测试中吹落而造成伤害，将测试堵头上的安全保护链牢固地固定。此项测试不能在没有安全保护链的情况下进行。

在中冷器的出气口上安装一个堵头或帽盖。在中冷器的进气口上安装一只压力表和带有切断阀的可调节的压缩空气供气管。向中冷器施加空气压力，直到压力表显示的空气压力稳定在207kPa[30pSi]，然后切断向中冷器的供气。检查15S内压降如果等于或小于34kPa[5pSi]，中冷器功能完好；如果15S内压降大于34kPa[5pSi]，说明有泄漏，需要更换中冷器。

注：空-空中冷器的设计不能保证100%的无泄漏。如果15S内压降小于34kPa（5pSi），那么就不需要更换空-空中冷器。

（2）温差测试 检查空-空中冷器外部是否堵塞，清除散热片中的杂物。将风扇直连，以避免测量结果出错。在靠近进气歧管的空气管道上安装数字式温度计。在空气滤清器进气口上安装另外一个数字式温度计测量周围空气温度。进行一次道路测试，让发动机全负荷运转，同时保证车速大于或等于48km/h[30mile/h]，记录进气歧管温度和环境空气温度。

计算温差：

进气歧管温度-环境空气温度=温差

最大温差：280°C。如果温差大于技术规范，检查空-空中冷器的散热片上有无污垢或碎屑，必要时清洁。

（3）压差测试（图6-29） 将水银压力计的一端接到涡轮增压器压缩机出口弯管的接头上。将水银压力计的另一端接到进气歧管上，让发动机以额定转速和额定负载运转，记录压力计的读数。如果压差大于20kPa（152mmHg，6inHg），检查空-空中冷器和相应的管路是否堵塞。如有必要，进行清洁或更换。

也可以使用两块量程合适的压力表进行此项测试。

图6-28 中冷器泄漏测试

图6-29 中冷器压差测试

2.进气阻力测量（图6-30）

在涡轮增压器前进气管内安装真空表或水压差计。仪表接头必须与气流方向成900角。在额定转速和最大负荷之下运转发动机。记录仪表或压力表上的读数。最大允许进气阻力0.6kPa（63.5mmH₂0，2.5inH₂0）。进气阻力过大，应检查空滤器和进气管。

图6-30 进气阻力检测

3.排气阻力检测

在消声器前的排气管上安装压力表。从排气管接头处引出最短长度为305mm（12in）的金属管，保护软管以防过热。让发动机以额定转速和额定负载运转，记录压力表读数。

排气阻力规范：

不带后处理（最大）：10kPa（75.0mmHg，3.0inHg）

带后处理（最大）：41kPa（305.0mmHg，12.0inHg）

如果排气压力超过技术规范，检查排气管是否损坏。如果车辆配备有后处理系统，检查后处理柴油微粒滤清器或柴油氧化剂催化器是否堵塞。在高排气阻力下发动机运行时间过长会损坏涡轮增压器油封。

你学会了吗？

1.中冷器的主要检测项目有哪些？

2.排气背压如何检测？